Les scientifiques de l'Université Waseda ont peut-être fait un pas de plus vers des robots souples innovants pour prendre soin des gens. Sa matière, cependant, est quelque chose que vous n'avez peut-être jamais prévu.

Ils ont développé des cristaux robotiques qui marchent lentement, style chenille, et lancer 20, 000 fois plus rapide que leur vitesse de marche. Ceux-ci se déplacent de manière autonome, les cristaux organiques ont un grand potentiel en tant que matériau pour les robots mous à l'avenir, notamment dans le domaine médical.

"Les cristaux sont flexibles, résistant et léger, " dit Hideko Koshima, professeur invité à l'Organisation de recherche de Waseda pour l'innovation dans les nanotechnologies et la vie. "Ils pourraient éventuellement être utilisés comme matériau pour des microrobots qui transportent des substances dans la région microscopique, par exemple, porter des ovules pour le traitement de l'infertilité ou effectuer une chirurgie invasive." Leur étude a été publiée dans Communication Nature le 7 février 2018.

Les cristaux devraient jouer un rôle important en tant que matériau de locomotive pour les robots mous avec un mouvement mécanique par flexion et expansion/contraction. Cependant, plus de variété dans les mouvements est recherchée.

Auparavant en 2016, Le groupe de recherche de Koshima a rapporté que les cristaux d'azobenzène chiraux se plient avec l'exposition à la lumière. Au cours de cette enquête, les cristaux se sont avérés subir une transition de phase à 145°C sans fracturation, même après un chauffage et un refroidissement répétés. Sur la base de ces constatations, ils ont conçu les cristaux robotiques démontrant deux modes de locomotion :marcher et rouler.

A l'aide d'une caméra thermographique infrarouge et d'un microscope optique numérique, le groupe a observé que mince, de longs cristaux en forme de plaque avec un gradient d'épaisseur dans le sens longitudinal marchaient lentement comme un ver de terre à travers des flexions et des redressements répétés sous des cycles de chauffage et de refroidissement proches de la température de transition sur une plaque chauffante, déplacement de 1,5 mm en 30 minutes. D'autre part, plus mince, cristaux en forme de plaque plus longs avec un gradient de largeur roulé de 3,1 mm en 0,2 seconde, accéléré par flexion inclinée puis retournement, sous un seul processus de chauffage et de refroidissement.

"La force motrice derrière la marche et le roulement de locomotion a été générée à partir de la forme asymétrique des cristaux, " explique Koshima.

Bien qu'une étude plus approfondie soit nécessaire pour contrôler la direction et la vitesse des cristaux robotiques pour des applications pratiques, cette découverte ouvre la porte à un nouveau domaine de la robotique cristalline, et à plus grande échelle, nous rapproche un peu plus des problèmes liés au vieillissement de la population.

"Actuellement, les robots sont rigides et lourds, les rendant impropres à l'interaction quotidienne avec les humains, " souligne Koshima. "Nos cristaux pourraient être utilisés comme un nouveau type de matériau pour les robots mous avec une sécurité et un confort améliorés. Alors que notre société vieillit, nous devons considérer la relation symbiotique entre les humains et les robots, puisque les robots peuvent s'occuper des gens, y compris les personnes âgées, dans un avenir proche." Koshima tente maintenant de produire des cristaux robotiques qui subissent une transition de phase à une température beaucoup plus basse.